Módulo 3. FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD

3.1 - Teoría de los electrones

Estructura y distribución de las cargas eléctricas dentro de: átomos, moléculas, iones, compuestos.

Estructura molecular de los conductores, los semiconductores y los aislantes.

3.2 - Electricidad estática y conducción

Electricidad estática y distribución de las cargas electrostáticas.

Leyes electrostáticas de atracción y repulsión.

Unidades de carga, Ley del Coulomb.

Conducción de la electricidad en sólidos, líquidos, gases y en el vacío.

3.3 - Terminología eléctrica

Los siguientes términos, sus unidades y los factores que los afectan: diferencia de potencial, fuerza electromotriz, tensión, intensidad de la corriente, resistencia, conductancia, carga, flujo de corriente convencional, flujo de electrones.

3.4 - Generación de electricidad

Producción de electricidad por los siguientes métodos: luz, calor, fricción, presión, acción química, magnetismo y movimiento.

3.5 - Fuentes de corriente continua

Estructura y reacciones químicas básicas de: pilas primarias, pilas secundarias, pilas de plomo-ácido, pilas de níquel-cadmio y otras pilas alcalinas.

Conexión de pilas en serie y en paralelo. Resistencia interna y su efecto sobre una batería.

Estructura, materiales y funcionamiento de los termopares.

Funcionamiento de las células fotoeléctricas.

3.6 - Circuitos de corriente continua

Ley de Ohm, Leyes de Kirchoff sobre tensión e intensidad.

Cálculos realizados usando las leyes anteriores para hallar la resistencia, la tensión y la intensidad.

Importancia de la resistencia interna de una fuente de alimentación.

3.7 - Resistencia y resistores

a)

Resistencia y factores que la afectan.

Resistencia específica.

Código de colores de resistores, valores y tolerancias, valores nominales preferidos, especificaciones de potencia.

Resistores en serie y en paralelo.

Cálculo de la resistencia total usando resistores en serie, en paralelo y combinaciones en serie y en paralelo.

Funcionamiento y utilización de potenciómetros y reostatos.

Funcionamiento del puente de Wheatstone.

b)

Conductancia con coeficiente de temperatura positivo o negativo.

Resistores fijos, estabilidad, tolerancia y limitaciones, métodos de fabricación.

Resistores variables, termistores, resistores dependientes de la tensión.

Estructura de los potenciómetros y reóstatos.

Estructura de los puentes de Wheatstone.

3.8 - Potencia

Potencia, trabajo y energía (cinética y potencial).

Disipación de potencia por un resistor.

Fórmula de la potencia.

Cálculos con potencia, trabajo y energía.

3.9 - Capacidad y condensadores

Funcionamiento y función de un condensador.

Factores que afectan a la capacidad: área de las placas, distancia entre placas; número de placas; dieléctrico y constante del dieléctrico, tensión de funcionamiento, tensión nominal.

Tipos de condensadores, estructura y función.

Código de colores para condensadores.

Cálculo de la capacidad y la tensión en circuitos serie y paralelo.

Carga y descarga exponencial de un condensador, constantes de tiempo.

Comprobaciones de condensadores.

3.10 - Magnetismo

a) Teoría del magnetismo.

Propiedades de un imán.

Acción de un imán inmerso en el campo magnético terrestre.

Magnetización y desmagnetización.

Blindaje magnético.

Tipos de materiales magnéticos.

Principios de funcionamiento y fabricación de electroimanes.

Regla de la mano derecha para determinar el campo magnético alrededor de un conductor que transporta corriente eléctrica.

b) Fuerza magnetomotriz, intensidad de campo magnético, densidad del flujo magnético, permeabilidad, ciclo de histéresis, magnetismo remanente, fuerza coercitiva, reluctancia, punto de saturación, corrientes parásitas.

Precauciones en el manejo y almacenamiento de imanes.

3.11 - Inductancia e inductores

Ley de Faraday.

Inducción de una tensión en un conductor en movimiento dentro de un campo magnético.

Principios de la inducción.

Efectos de los siguientes factores sobre la magnitud de una tensión inducida: intensidad del campo magnético, velocidad de cambio del flujo, número de espiras del conductor.

Inducción mutua.

Efecto que tiene la velocidad de cambio de la corriente primaria y la inductancia mutua sobre la tensión inducida.

Factores que afectan a la inductancia mutua: número de espiras de la bobina, tamaño físico de la bobina, permeabilidad de la bobina, posición de las bobinas entre sí.

Ley de Lenz y reglas para determinar la polaridad.

Fuerza contraelectromotriz, autoinducción.

Punto de saturación.

Principales usos de los inductores.

3.12 - Teoría del motor/generador de corriente

Teoría básica de motores y generadores.

Fabricación y función de los componentes de un generador de corriente continua.

Funcionamiento y factores que afectan a la magnitud y la dirección del flujo de corriente en generadores de corriente continua.

Funcionamiento y factores que afectan a la potencia de salida, el par, la velocidad y el sentido de giro de los motores de corriente continua.

Motores con excitación en serie, motores con excitación en paralelo y motores con excitación mixta.

Estructura de un generador de arranque.

3.13 - Teoría de corriente alterna

Forma de onda sinusoidal: fase, período, frecuencia, ciclo.

Valores de la intensidad de corriente instantánea, media, eficaz, pico, de pico a pico y cálculos de estos valores en relación con la tensión, la intensidad de corriente y la potencia.

Ondas triangulares/cuadradas.

Fundamentos de la corriente monofásica y la trifásica.

3.14 - Circuitos resistivos (R), capacitivos(C) e inductivos (L)

Relación de fase de la tensión y la intensidad de corriente en circuitos L, C, y R, en paralelo, en serie y en serie y paralelo.

Disipación de potencia en circuitos L, C, R.

Impedancia, ángulo de fase, factor de potencia y cálculos de la corriente eléctrica.

Cálculos de la potencia eficaz, aparente y reactiva.

3.15 - Transformadores

Principios, funcionamiento y estructura de un transformador.

Pérdidas de transformador y métodos para corregirlas.

Comportamiento de los transformadores con y sin carga.

Transferencia de potencia, rendimiento, marcas de la polaridad.

Cálculo de las tensiones e intensidades de línea y de fase.

Cálculo de la potencia en un sistema trifásico.

Intensidad y tensión primaria y secundaria, relación de espiras, potencia, rendimiento.

Autotransformadores.

3.16 - Filtros

Funcionamiento, aplicaciones y utilización de los siguientes filtros: de paso bajo, de paso alto, de paso de banda y eliminador de banda.

3.17 - Generadores de corriente alterna

Rotación de una espira en un campo magnético y forma de onda generada.

Funcionamiento y estructura de generadores de corriente alterna de inducido y campo giratorios.

Alternadores monofásicos, bifásicos y trifásicos.

Ventajas y utilización de las conexiones trifásicas en triángulo y en estrella.

Generadores de imán permanente.

3.18 - Motores de corriente alterna

Estructura, principios de funcionamiento y características de: motores síncronos y de inducción de corriente alterna, monofásicos y polifásicos.

Métodos de control de la velocidad y el sentido de giro.

Métodos para producir un campo giratorio: condensador, inductor, polo dividido o blindado.


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